高校物理について

質問

電荷の球状分布では、球内に電場があるのに、導体では、内部に電場はないんですか？
導体と電荷の球状分布の違いがわかりません、

回答No.2

Quarks

定常状態の静電気の範囲でのことですね。

導体がどのような形であるかに関係なく、導体の内部には、電場は存在できません。もし、導体内部に電場があったとすると、導体内部の自由電荷※が、電場から力を受けて、移動することになり、定常状態であることと矛盾するからです。
これに対して、誘電体のような物質でできている物体の場合は、その内部に電場があっても、自由に動ける電荷は存在しませんから、電荷の移動はおこりませんから、電場が変化することもありません。

球体の誘電体に、電荷が均等に分布している状態というのは、スイカのタネがスイカの内部に"均等に"分布しているイメージ。タネが電荷にあたります。
これに対して、球体の導体は、おにぎり（導体そのもの）の表面に、ゴマをまぶした状態のイメージです。ゴマが、自由電荷です。

※自由電荷

導体とは、自由に動ける電荷が無数に有る状態、だと、イメージして下さい。この、自由に動ける電荷を「自由電荷」と、表記しました。
「自由電子」と書かずに、「自由電荷」としましたが、導体＝金属　と考えるならば、「自由電子」そのものだと、思って下さい。ただ、世の中には、導体といっても、いろいろな状態のものがあって、必ずしも、自由に動ける電荷が電子とは限らないので、広く、自由"電荷"としておきました。